Smart Garment Technology soll Rückenschmerzen vorbeugen

Mit tragbaren Technologien wie Fitness-Trackern, Hörgeräten und intelligenten Armbanduhren können wir unsere Trainingsgewohnheiten überwachen, klarer hören und auf unsere E-Mails zugreifen. Und jetzt haben Forscher der Vanderbilt University in Nashville ein schickes Kleidungsstück entwickelt, das dabei helfen könnte, Rückenschmerzen vorzubeugen.

Ingenieurwesen der Vanderbilt University Ph.D. Der Student Erik Lamers half bei der Entwicklung des Designs und erhielt letzten Monat einen Young Investigator Award auf dem Kongress der Internationalen Gesellschaft für Biomechanik in Brisbane, Australien. Fotografie: Joe Howell / Vanderbilt University.

Die Technologie besteht aus einem robusten Hemd und Shorts, die entlang des Rückens des Trägers mit Gummibändern verbunden sind, so Erik Lamers, Doktorand im Maschinenbau. Das Gerät besteht aus Materialien wie Nylon, Lycra, Gummi und Polyester und ist für das Tragen unter der Kleidung vorgesehen.

Wie es funktioniert

Das Kleidungsstück „nutzt die Vorteile der natürlichen Lehn- und Hebebiomechanik“, sagt Dr. Karl Zelik, Assistenzprofessor für Maschinenbau, Biomedizintechnik sowie Physikalische Medizin und Rehabilitation.

„Wenn sich eine Person nach vorne beugt oder einen Gegenstand anhebt, beugen sich Rumpf und Hüfte“, erklärt Zelik. „Beim Tragen der smarten Unterwäsche dehnen diese Bewegungen die eingebetteten Gummibänder, die parallel zur Wirbelsäule verlaufen. Anstatt dass Muskeln und Bänder des unteren Rückens die ganze Arbeit erledigen, teilen sich die elastischen Bänder die Last und entlasten so das biologische Gewebe. “

In Tests trugen acht Personen das Kleidungsstück, während sie sich in verschiedenen Winkeln nach vorne lehnten und 25- und 55-Pfund-Gewichte hoben. Die Ermittler maßen 15-45 Prozent weniger Muskelaktivität im unteren Rückenbereich der Tester, als sie das Kleidungsstück trugen.

Die Durchdringung von Rückenschmerzen

Schätzungsweise 80% der Erwachsenen leiden irgendwann an Rückenschmerzen, und Rücken- und Wirbelsäulenprobleme sind die Hauptursache für Behinderungen bei 7, 6 Millionen Erwachsenen in den USA.

Während Rückenschmerzen weit verbreitet sind, ist ihre Entwicklung nicht allzu gut verstanden, stellt der Co-Forscher Aaron Yang, Assistenzprofessor für Physikalische Medizin und Rehabilitation, Ärztlicher Direktor für ambulante Leistungen und stellvertretender Programmdirektor des Residency-Trainingsprogramms für physische Erkrankungen, fest Medizin und Rehabilitation. "Es gibt nicht genügend Studien und Literatur, die sich mit den spezifischen Ursachen von Rückenschmerzen befassen", sagt er. Aber „Unabhängig davon, ob Sie ein 45-Pfund-Gewicht in der Hand haben, statisch stehen oder sich nach vorne lehnen, treten Muskelkontraktionen entlang des Rückens oder der Bauchdecke auf. Diese Kontraktion und Aktivierung der Muskeln kann zu Muskelermüdung führen “, und das Kleidungsstück kann einen Teil davon lindern.

Yang fügt hinzu, dass das Gerät besonders hilfreich sein kann für Handwerker (wie Bauarbeiter), die möglicherweise erhebliche Mengen an Gewicht heben und tragen müssen, und für Angehörige des Gesundheitswesens (insbesondere Chirurgen, Zahnärzte und Pflegepersonal), die häufig stehen oder sich zusammenziehen für längere Zeiträume. Dies sind die Berufe, in denen Rückenschmerzen am häufigsten auftreten, wie eine große Studie von US-amerikanischen Arbeitern ergab.

Yang warnt jedoch: „Dies ist ein präventives Gerät, nicht für Menschen, die bereits frühere Probleme haben. Und es wird Ihnen nicht unbedingt dabei helfen, mehr Gewicht zu gewinnen. “

Hilfe auf Knopfdruck

"Das andere coole an smarter Kleidung ist, dass man sie bei Bedarf ein- und ausschalten kann", betont Zelik. „In unserem aktuellen Prototyp können wir die intelligente Unterwäsche aktivieren, indem wir entweder auf einen bestimmten Teil des Kleidungsstücks tippen, auf ein Smartphone oder sogar unsere eigene Muskelaktivität über Elektrodensensoren in einem Armband nutzen. Sobald die Aufgabe erledigt ist, kannst du sie einfach erneut antippen, um sie zu deaktivieren [ausschalten] und du bist wieder in normaler Kleidung. “

Die faszinierende Forschung wirft nur eine Frage auf: Wann wird das Kleidungsstück erhältlich sein? "Wir befinden uns noch in der Erprobungsphase des Geräts, daher ist es sehr schwierig, dies vorherzusagen", sagt Lamers. Die Forschungen zu den Auswirkungen des Geräts auf die Muskelermüdung oder zur Anpassung des Kleidungsstücks selbst werden jedoch fortgesetzt. Besuchen Sie in der Zwischenzeit unser Zentrum für Rückenschmerzen, um weitere Informationen zum Umgang mit dieser häufigen Erkrankung zu erhalten.

Quellen anzeigen

Rubin DI. Epidemiologie und Risikofaktoren für Rückenschmerzen. Neurol Clin . 2007; 25 (2): 353 & ndash; 371.

Hootman JM, Helmick CG, Brady TJ. Ein Ansatz der öffentlichen Gesundheit zur Bekämpfung von Arthritis bei älteren Erwachsenen: die häufigste Ursache für Behinderungen. Am J Public Health . 2012; 102 (3): 426 & ndash; 433.

Tanaka GR, Cameron LL, Seligman PJ, Behrens VJ et al. Rückenschmerzen bei Arbeitnehmern in den USA: nationale Schätzungen und Arbeitnehmer mit hohem Risiko. Am J Ind Med . 1995; 28 (5): 591 & ndash; 602.